JP2010059997A - Flexible coupling structure and ship thruster device equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動側軸と被駆動軸とを連結して、駆動側軸の回転と動力を被駆動軸に伝達することができるフレキシブルカップリング構造及びそれを備える舶用スラスタ装置に関するものである。 The present invention relates to a flexible coupling structure capable of connecting a driving side shaft and a driven shaft to transmit rotation and power of the driving side shaft to the driven shaft, and a marine thruster apparatus including the flexible coupling structure.
従来から、駆動原動機の動力を被駆動機械へ伝達する場合、据付時の軸心の狂いを吸収するために、その間にフレキシブルカップリングを組み込み動力伝達を行うことが一般的である。これにより、原動機、被動機の据付け精度に神経を使う必要がなく、据付作業が短時間で終わることができる。 Conventionally, when transmitting the power of a driving prime mover to a driven machine, in order to absorb the shaft misalignment at the time of installation, it is common to transmit power by incorporating a flexible coupling therebetween. Thereby, it is not necessary to use nerves for the installation accuracy of the prime mover and the driven machine, and the installation work can be completed in a short time.
一方、特に船舶を代表として、据付けた基準ベース(船体)が変形等で若干の変化があり、両機械の軸心が微妙に変化したとしても、フレキシブルカップリングを組込んでいれば対応できることなど、いろいろなメリットがあり多用されている。このフレキシブルカップリングには、ギヤ式フレキシブルカップリング(通称ギヤカップリング)、金属板を利用した板バネ式のフレキシブルカップリング、ゴム式のフレキシブルカップリングなど、多様なカップリングが実用化されている。 On the other hand, especially on ships, the installed standard base (hull) is slightly changed due to deformation, etc. Even if the shaft center of both machines changes slightly, it can be handled by incorporating a flexible coupling, etc. There are various merits and it is used frequently. Various types of couplings have been put to practical use, such as gear type flexible couplings (commonly known as gear couplings), leaf spring type flexible couplings using metal plates, and rubber type flexible couplings. .
ここでは、図11を参照して、代表的なカップリングであるギヤカップリング1について記述する。ギヤカップリング1は、(1)原動機側の内筒2、(2)被動機側の内筒3、そして(3)中間部の外筒4で構成された簡単な構造で、強度的な信頼性もあり、多くの陸用機械や船舶用機械で採用されている。原動機側の内筒2には外周面に外歯車5が、外筒4の内周面には内歯車6が加工され、その歯車5と6とを噛み合わせてトルクの伝達を行う。そして、外歯車5の歯先と歯面にはクラウニングを施してあるため、外歯車5は内歯車6に対してクラウニングの中心Oを基準として、傾斜することができる。
Here, the
同様に、被動機側の内筒3には外周面に外歯車5が、外筒4の内周面には内歯車6が加工され、歯車5と6との噛合せによってトルクの伝達を行う。そして、外歯車5の歯先と歯面にはクラウニングを施してあるため、外歯車5は内歯車6に対してクラウニングの中心Oを基準として、傾斜することができる。
Similarly, the
この傾斜によって、(1)両軸(内筒2、3)間の半径方向の変位δ(図12(a)参照)が実現可能である。つまり、駆動、被駆動軸心が平行であるが、同一直線上になく、平行変位量δがあってもこれを許容できる。そして、(2)角度θの変位(図12(b)参照)が実現可能である。つまり、駆動、被駆動軸心が交差し、同一直線上にない場合であり、角度変位量θがあってもこれを許容できる。また、(3)それらを合成した変位(図13(a)参照)が実現可能となる。つまり、駆動、被駆動軸心が交差せず、しかも互いに平行でない場合である。また、(4)内筒2、3の軸方向の変位(図13(b)参照)も可能である。つまり、駆動、被駆動軸心が同一直線上にあり、軸間距離Cに移動がある場合である。
By this inclination, (1) a radial displacement δ (see FIG. 12A) between both shafts (
よって、合計4種類の両軸(内筒2、3)間の相対変位に対して追従しながら、滑らかで確実な動力伝達が可能となる。ここで、ギヤカップリングの種類によっては、逆の構成にした内筒に内歯車が、外筒に外歯車が加工されている構造形態もある。
Therefore, smooth and reliable power transmission becomes possible while following the relative displacement between the four types of shafts (
また、図11に示すように、歯車5、6用の潤滑油は充填プラグ14から入れ、歯車部は充満した油室13内の中でトルク伝達される。
Further, as shown in FIG. 11, the lubricating oil for the
原動機と被動機の据付け距離が離れている場合には、中間部の外筒4の長さが長くなる。外筒4が短い場合には、回転バランスの精度が低くても、すなわち不釣合いが大きな外筒4であっても問題になることは少ない。
When the installation distance between the prime mover and the driven machine is long, the length of the
しかし、その長さが長くなればなるほど重量が大きくなるし、不釣合いの大きさもそれに従い増加するため、不釣合い力が大きくなり、不釣合いモーメントにより回転中に横振動が発生する問題が出てくる。特に、数十回転(rpm)の低速回転数の機械では振動問題が起こることはまれであるが、数百回転以上の中速回転数や、それ以上の高速回転数の機械では、その影響が大きな問題となる。それは、不釣合い力が、回転数の2乗に従い増加することに起因するからである。 However, as the length increases, the weight increases and the unbalance increases accordingly. Therefore, the unbalance force increases and a problem arises in that lateral vibration occurs during rotation due to the unbalance moment. come. In particular, vibration problems rarely occur on a machine with a low rotational speed of several tens of revolutions (rpm). It becomes a big problem. This is because the unbalance force increases due to the square of the rotational speed.
従って、従来の実績では、図14に示すように、長軸の場合にはフレキシブルカップリング(ギヤカップリング)1の外筒4を延長した構造をそのまま採用することができず、原動機7側と被動機(例えば舶用スラスタ)8側にそれぞれ一組のフレキシブルカップリング1、1を取り付け、その間には中間軸9、9を取付け、さらに中間軸9、9に適当数の中間軸受10を設けることで対応していた。
Therefore, as shown in FIG. 14, in the past results, in the case of a long shaft, the structure in which the
そして、このようなギヤカップリングを備える軸連結装置の一例として、特開2002−54651号公報に記載されているものがある(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、図14に示す従来のフレキシブルカップリング装置11であって垂直軸の場合には、中間軸受10を固定するために垂直な壁部12を作る必要があり、その製作費用、工事費用、据付作業など、多大な費用と工数及び時間が必要であり、その改善、改良の強い要請があった。
However, in the case of the conventional
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、全長が長いフレキシブルカップリングにおいても、振動問題が発生しない、フレキシブルカップリング構造及びそれを備える舶用スラスタ装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a flexible coupling structure and a marine thruster apparatus including the flexible coupling structure that does not cause vibration problems even in a flexible coupling having a long overall length. It is an object.
本発明に係るフレキシブルカップリング構造は、ギヤカップリング構造において、外歯車に施されたクラウニングの中心位置に、ラジアル球面軸受部をその回転中心位置が一致するように組込み、内歯車又は前記外歯車が前記ラジアル球面軸受部に支持され、前記クラウニング中心を基準として、前記外歯車が前記内歯車に対して相対的に傾斜することができることを特徴とするものである。 The flexible coupling structure according to the present invention is a gear coupling structure in which a radial spherical bearing portion is incorporated at the center position of the crowning applied to the external gear so that the rotational center position thereof coincides with the internal gear or the external gear. Is supported by the radial spherical bearing portion, and the external gear can be inclined relative to the internal gear with reference to the center of the crowning.
この発明に係るフレキシブルカップリング構造によると、このフレキシブルカップリング構造に対して不釣合いに起因する不釣合い力が発生しても、その荷重をラジアル球面軸受部で支持することができるため、回転中の横振れ荷重を支持することができ、横振動が発生することはない。また、このラジアル球面軸受部の中心は、外歯車の歯先のクラウニングの中心と一致させているため、このフレキシブルカップリング構造は、不釣合い力を受けつつ、微妙に相対移動、回転移動が自由自在にできる。 According to the flexible coupling structure of the present invention, even if an unbalanced force due to unbalance occurs with respect to the flexible coupling structure, the load can be supported by the radial spherical bearing portion. The lateral vibration load can be supported, and no lateral vibration occurs. In addition, the center of this radial spherical bearing is aligned with the center of the crowning of the external gear tooth tip, so this flexible coupling structure is free of relative movement and rotational movement while receiving an unbalanced force. You can do it freely.
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記外歯車に施されたクラウニングの中心位置に、更にスラスト球面軸受部をその回転中心位置が一致するように組込み、前記内歯車又は前記外歯車が、前記ラジアル球面軸受部及び前記スラスト球面軸受部に支持されたものとすることができる。 In the flexible coupling structure according to the present invention, a thrust spherical bearing portion is further incorporated at the center position of the crowning applied to the external gear so that the rotational center position thereof coincides, and the internal gear or the external gear is It can be supported by a radial spherical bearing and the thrust spherical bearing.
このようにすると、スラスト球面軸受部の中心は、外歯車の歯先のクラウニングの中心と一致させているため、このフレキシブルカップリング構造は、不釣合い力を受けつつ、微妙に相対移動、回転移動が自由自在にできる。そして、このフレキシブルカップリング構造の重量を、このスラスト球面軸受部で受けることができる。 In this case, since the center of the thrust spherical bearing portion coincides with the center of the crowning of the tooth tip of the external gear, this flexible coupling structure is delicately moved relative to each other and rotated while receiving an unbalanced force. Can be done freely. The weight of the flexible coupling structure can be received by the thrust spherical bearing portion.
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ギヤカップリング構造は、垂直軸型であり、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、前記スラスト球面軸受部を、上部の駆動筒部又は下部の被駆動筒部のどちらか一方に組込んだものとすることができる。 In the flexible coupling structure according to the present invention, the gear coupling structure is of a vertical shaft type, a driving cylinder portion to which a driving side shaft is connected, a driven cylinder portion to which a driven shaft is connected, and the driving side A connecting shaft for transmitting the rotation of the driving cylinder portion on the shaft side to the driven cylinder portion on the driven shaft side, and the thrust spherical bearing portion is connected to the upper driving cylinder portion or the lower driven cylinder portion; It can be built into either one.
例えば駆動部を上部の駆動筒部に連結し、被駆動部を下部の被駆動筒部に連結して、スラスト球面軸受部を下部の被駆動筒部に組込むようにすると、フレキシブルカップリング構造のうち、連結軸の重量をスラスト球面軸受部で受け、更にその重量を被駆動軸側で受けることができる。 For example, when the driving part is connected to the upper driving cylinder part, the driven part is connected to the lower driving cylinder part, and the thrust spherical bearing part is incorporated in the lower driving cylinder part, the flexible coupling structure Of these, the weight of the connecting shaft can be received by the thrust spherical bearing portion, and further the weight can be received by the driven shaft side.
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ギヤカップリング構造は、垂直軸型であり、前記スラスト球面軸受部を、前記ラジアル球面軸受部の上部又は下部に配置して、前記スラスト球面軸受部が前記ラジアル球面軸受部よりも奥側となるように、これらスラスト球面軸受部及びラジアル球面軸受部を軸受支持部内に組込んだものとすることができる。 In the flexible coupling structure according to the present invention, the gear coupling structure is a vertical shaft type, and the thrust spherical bearing portion is disposed above or below the radial spherical bearing portion, and the thrust spherical bearing portion is The thrust spherical bearing portion and the radial spherical bearing portion may be incorporated in the bearing support portion so as to be on the back side with respect to the radial spherical bearing portion.
このように、軸受支持部内の奥側から順番にスラスト球面軸受部及びラジアル球面軸受部を組み込むと、このラジアル球面軸受部を例えば止め輪で軸受支持部に係止することによって、この2つの軸受部を軸受支持部内で一体化することができる。これによって、この2つの軸受部が軸受支持部に組み込まれた状態で、この2つの軸受部を、軸受用支持軸に対して、簡単に装着したり取り外すことができる。その結果、2つの軸受部を、1つずつ軸受支持部及び軸受用支持軸に対して装着したり取り外す必要がなく着脱の作業性がよい。 As described above, when the thrust spherical bearing portion and the radial spherical bearing portion are assembled in order from the back side in the bearing support portion, the two spherical bearings are locked by locking the radial spherical bearing portion to the bearing support portion with a retaining ring, for example. The parts can be integrated within the bearing support. Thus, in a state where the two bearing portions are incorporated in the bearing support portion, the two bearing portions can be easily attached to or detached from the bearing support shaft. As a result, it is not necessary to attach or detach the two bearing portions to the bearing support portion and the bearing support shaft one by one, and the detachability is good.
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ラジアル球面軸受部は、負荷力の大きなものであり、スラスト球面軸受部を設けずに、前記ラジアル球面軸受部によって、ラジアル方向、及びスラスト方向の荷重を支持するものとすることができる。 In the flexible coupling structure according to the present invention, the radial spherical bearing portion has a large load force, and the radial spherical bearing portion is not provided with a thrust spherical bearing portion, and a radial load and a thrust load are applied by the radial spherical bearing portion. It can be supported.
このようにすると、ラジアル球面軸受部によって、ラジアル方向、及びスラスト方向の荷重を支持することができ、構造を簡略化できる。 If it does in this way, the load of a radial direction and a thrust direction can be supported by a radial spherical bearing part, and a structure can be simplified.
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ラジアル球面軸受部及び前記スラスト球面軸受部のいずれか一方又は両方に、球面すべり軸受部又は球面ころがり軸受部を使用したものとすることができる。 In the flexible coupling structure according to the present invention, a spherical plain bearing portion or a spherical roller bearing portion may be used for one or both of the radial spherical bearing portion and the thrust spherical bearing portion.
これらラジアル球面すべり軸受部、ラジアル球面ころがり軸受部、スラスト球面すべり軸受部、及びスラスト球面ころがり軸受部は、汎用の機械要素であるので、このフレキシブルカップリング構造の製作費用、並びに保守点検の費用の低減を図ることができる。 These radial spherical plain bearings, radial spherical roller bearings, thrust spherical plain bearings, and thrust spherical roller bearings are general-purpose machine elements. Reduction can be achieved.
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ギヤカップリング構造は、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、前記ラジアル球面軸受部が装着される軸受用支持軸を、前記連結軸側、前記駆動筒部側、前記被駆動筒部側、前記駆動側軸、及び前記被駆動軸のうちのいずれかに取り付けたものとすることができる。 In the flexible coupling structure according to the present invention, the gear coupling structure includes a driving cylinder portion to which a driving side shaft is connected, a driven cylinder portion to which a driven shaft is connected, and a driving cylinder portion on the driving side shaft side. Having a connecting shaft for transmitting the rotation of the bearing to the driven cylinder portion on the driven shaft side, and a bearing support shaft on which the radial spherical bearing portion is mounted, the connecting shaft side, the driving cylinder portion side, It can be attached to any one of the driven cylinder part side, the driving side shaft, and the driven shaft.
このように、ラジアル球面軸受部が装着される軸受用支持軸を、連結軸側、駆動筒部側、被駆動筒部側、駆動側軸、及び被駆動軸のいずれかに取り付けることができる。よって、この軸受用支持軸、及びラジアル球面軸受部を取り付けるために、フレキシブルカップリングの仕様に応じて合理的な手段を選択できる。 In this way, the bearing support shaft on which the radial spherical bearing portion is mounted can be attached to any of the connecting shaft side, the drive cylinder portion side, the driven cylinder portion side, the drive side shaft, and the driven shaft. Therefore, in order to attach the bearing support shaft and the radial spherical bearing portion, a rational means can be selected according to the specification of the flexible coupling.
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ギヤカップリング構造は、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、前記ラジアル球面軸受部及び前記スラスト球面軸受部が装着される軸受用支持軸を、前記連結軸側、前記駆動筒部側、前記被駆動筒部側、前記駆動側軸、及び前記被駆動軸のうちのいずれかに取り付けたものとすることができる。 In the flexible coupling structure according to the present invention, the gear coupling structure includes a driving cylinder portion to which a driving side shaft is connected, a driven cylinder portion to which a driven shaft is connected, and a driving cylinder portion on the driving side shaft side. A bearing shaft for transmitting the rotation of the radial spherical bearing portion and the thrust spherical bearing portion to the driven cylinder portion on the driven shaft side. It can be attached to any one of the drive cylinder part side, the driven cylinder part side, the drive side shaft, and the driven shaft.
このように、ラジアル球面軸受部及びスラスト球面軸受部が装着される軸受用支持軸を、連結軸側、駆動筒部側、被駆動筒部側、駆動側軸、及び被駆動軸のいずれかに取り付けることができる。よって、この軸受用支持軸、ラジアル球面軸受部、及びスラスト球面軸受部を取り付けるために、フレキシブルカップリングの仕様に応じて合理的な手段を選択できる。 As described above, the bearing support shaft to which the radial spherical bearing portion and the thrust spherical bearing portion are attached is any one of the connecting shaft side, the driving cylinder portion side, the driven cylinder portion side, the driving side shaft, and the driven shaft. Can be attached. Therefore, in order to attach the bearing support shaft, the radial spherical bearing portion, and the thrust spherical bearing portion, a rational means can be selected according to the specifications of the flexible coupling.
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ギヤカップリング構造は、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、前記ラジアル球面軸受部が内側に装着される軸受支持部を、前記連結軸側、前記駆動筒部側、前記被駆動筒部側、前記駆動側軸、及び前記被駆動軸のうちのいずれかに取り付けたものとすることができる。 In the flexible coupling structure according to the present invention, the gear coupling structure includes a driving cylinder portion to which a driving side shaft is connected, a driven cylinder portion to which a driven shaft is connected, and a driving cylinder portion on the driving side shaft side. Having a connecting shaft for transmitting the rotation of the shaft to the driven cylinder portion on the driven shaft side, the bearing support portion on which the radial spherical bearing portion is mounted on the connecting shaft side, the driving cylinder portion side It can be attached to any one of the driven cylinder part side, the driving side shaft, and the driven shaft.
このように、ラジアル球面軸受部が内側に装着される軸受支持部を、連結軸側、駆動筒部側、被駆動筒部側、駆動側軸、及び被駆動軸のいずれかに取り付けることができる。よって、この軸受支持部、及びラジアル球面軸受部を取り付けるために、フレキシブルカップリングの仕様に応じて合理的な手段を選択できる。 As described above, the bearing support portion on which the radial spherical bearing portion is mounted can be attached to any one of the connecting shaft side, the drive cylinder portion side, the driven cylinder portion side, the drive side shaft, and the driven shaft. . Therefore, in order to attach this bearing support part and radial spherical bearing part, a rational means can be selected in accordance with the specifications of the flexible coupling.
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ギヤカップリング構造は、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、前記ラジアル球面軸受部及び前記スラスト球面軸受部が内側に装着される軸受支持部を、前記連結軸側、前記駆動筒部側、前記被駆動筒部側、前記駆動側軸、及び前記被駆動軸のうちのいずれかに取り付けたものとすることができる。 In the flexible coupling structure according to the present invention, the gear coupling structure includes a driving cylinder portion to which a driving side shaft is connected, a driven cylinder portion to which a driven shaft is connected, and a driving cylinder portion on the driving side shaft side. And a bearing support portion on which the radial spherical bearing portion and the thrust spherical bearing portion are mounted on the inner side of the driven shaft portion. The driving cylinder portion side, the driven cylinder portion side, the driving side shaft, and the driven shaft may be attached.
このように、ラジアル球面軸受部及びスラスト球面軸受部が内側に装着される軸受支持部を、連結軸側、駆動筒部側、被駆動筒部側、駆動側軸、及び被駆動軸のいずれかに取り付けることができる。よって、この軸受支持部、ラジアル球面軸受部、及びスラスト球面軸受部を取り付けるために、フレキシブルカップリングの仕様に応じて合理的な手段を選択できる。 As described above, the bearing support portion on which the radial spherical bearing portion and the thrust spherical bearing portion are mounted on the inner side is any one of the connecting shaft side, the driving cylinder portion side, the driven cylinder portion side, the driving side shaft, and the driven shaft. Can be attached to. Therefore, a rational means can be selected in accordance with the specifications of the flexible coupling for attaching the bearing support portion, the radial spherical bearing portion, and the thrust spherical bearing portion.
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記外歯車と前記内歯車の噛合いギヤ部をギヤ室として蓋部で区切り、このギヤ室に潤滑油が充満されて前記蓋部で密閉され、前記蓋部が軸受用支持軸と一体化されたものとすることができる。 In the flexible coupling structure according to the present invention, the meshing gear portion of the external gear and the internal gear is divided as a gear chamber by a lid portion, the gear chamber is filled with lubricating oil and sealed by the lid portion, and the lid The portion may be integrated with the bearing support shaft.
このように、外歯車と内歯車の噛合いギヤ部をギヤ室として蓋部で区切り、このギヤ室に潤滑油を充満させると、少ない量の潤滑油で内歯車及び外歯車を潤滑することができる。そして、この蓋部に軸受用支持軸を設けるようにすると、軸受用支持軸を設けるための部材を、この蓋部によって共用することができる。また、蓋部によって、ギヤ室を簡単な構成で、低廉な費用で形成することができる。 As described above, when the meshing gear portion of the external gear and the internal gear is divided into a gear chamber by the lid portion and the gear chamber is filled with lubricating oil, the internal gear and the external gear can be lubricated with a small amount of lubricating oil. it can. When the bearing support shaft is provided on the lid, a member for providing the bearing support shaft can be shared by the lid. Further, the gear chamber can be formed with a simple configuration and at a low cost by the lid.
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記外歯車と前記内歯車の噛合いギヤ部をギヤ室として蓋部で区切り、このギヤ室に潤滑油が充満されて前記蓋部で密閉され、前記蓋部が少なくとも前記ラジアル球面軸受部を支持するものとすることができる。 In the flexible coupling structure according to the present invention, the meshing gear portion of the external gear and the internal gear is divided as a gear chamber by a lid portion, the gear chamber is filled with lubricating oil and sealed by the lid portion, and the lid The portion may support at least the radial spherical bearing portion.
このようにすると、上記発明と同様に、少ない量の潤滑油で内歯車及び外歯車を潤滑することができ、ギヤ室を簡単な構成で、低廉な費用で形成することができる。また、この蓋部にラジアル球面軸受部を設けるようにすると、ラジアル球面軸受部を設けるための部材を、この蓋部によって共用することができる。 In this way, as in the case of the above invention, the internal gear and the external gear can be lubricated with a small amount of lubricating oil, and the gear chamber can be formed with a simple structure and at low cost. In addition, when the radial spherical bearing portion is provided on the lid portion, the member for providing the radial spherical bearing portion can be shared by the lid portion.
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ギヤカップリング構造は、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、前記連結軸を軸本体部と、内歯車を加工した分割端部に分割し、前記軸本体部と前記分割端部とをリーマボルトを含む継手ボルトで一体化したものとすることができる。 In the flexible coupling structure according to the present invention, the gear coupling structure includes a driving cylinder portion to which a driving side shaft is connected, a driven cylinder portion to which a driven shaft is connected, and a driving cylinder portion on the driving side shaft side. A connecting shaft for transmitting the rotation of the shaft to the driven cylinder portion on the driven shaft side, the connecting shaft being divided into a shaft main body portion and a split end portion obtained by machining an internal gear, and the shaft main body portion; The split end portion may be integrated with a joint bolt including a reamer bolt.
このようにすると、駆動側軸及び被駆動軸のうちの一方の軸において、フレキシブルカップリング構造が設けられている側の分割端部を、この分割端部と着脱自在に連結される軸本体部から分離させることができる。これによって、軸本体部を分割端部に連結する前の状態で、このフレキシブルカップリング構造の組み付けが適切であるか否かを確認することができる。このフレキシブルカップリング構造の組み付けが適切であるか否かの確認は、被駆動筒部(又は駆動筒部)の軸心及び連結軸の軸心の傾斜角度を変更したときの、ギヤカップリング構造及び軸受部のそれぞれの中心位置が、互いに一致していることの確認である。 If it does in this way, in one axis of a drive side axis and a driven axis, a shaft main part which detachably connects a division end by the side where a flexible coupling structure is provided with this division end Can be separated from Thereby, it is possible to confirm whether or not the assembly of the flexible coupling structure is appropriate before the shaft main body is connected to the split end. Whether or not the flexible coupling structure is properly assembled is confirmed by changing the inclination angle of the axis of the driven cylinder (or the driving cylinder) and the axis of the connecting shaft. And it is confirmation that the respective center positions of the bearing portions coincide with each other.
この発明に係るフレキシブルカップリング構造において、前記ギヤカップリング構造は、駆動側軸が連結される駆動筒部、被駆動軸が連結される被駆動筒部、及び前記駆動側軸側の駆動筒部の回転を前記被駆動軸側の被駆動筒部に伝達するための連結軸を有し、前記駆動筒部及び前記被駆動筒部に前記外歯車又は前記内歯車を加工し、前記連結軸に前記内歯車又は前記外歯車を加工したものとすることができる。 In the flexible coupling structure according to the present invention, the gear coupling structure includes a driving cylinder portion to which a driving side shaft is connected, a driven cylinder portion to which a driven shaft is connected, and a driving cylinder portion on the driving side shaft side. A connection shaft for transmitting the rotation of the external gear or the internal gear to the driven cylinder portion and the driven cylinder portion. The internal gear or the external gear may be processed.
この駆動側軸が連結される駆動筒部に加工されている外歯車又は内歯車は、連結軸に加工されている内歯車又は外歯車と噛合っている。そして、この連結軸に加工されている別の内歯車又は外歯車は、被駆動軸が連結される被駆動筒部に加工されている外歯車又は内歯車と噛合っている。これによって、駆動側軸が連結される駆動筒部の回転を、連結軸を介して被駆動軸が連結される被駆動筒部に伝達することができる。 The external gear or the internal gear processed in the drive cylinder portion to which the drive side shaft is connected meshes with the internal gear or the external gear processed in the connection shaft. Then, the other internal gear or the external gear processed on the connecting shaft meshes with the external gear or the internal gear processed on the driven cylinder portion to which the driven shaft is connected. Accordingly, the rotation of the drive cylinder portion to which the drive side shaft is connected can be transmitted to the driven cylinder portion to which the driven shaft is connected via the connection shaft.
この発明に係る舶用スラスタ装置は、本発明のフレキシブルカップリング構造を備え、前記フレキシブルカップリング構造を介して、駆動部が発生する回転を舶用スラスタの入力軸に伝達することを特徴とするものである。 A marine thruster apparatus according to the present invention includes the flexible coupling structure of the present invention, and transmits rotation generated by a driving unit to an input shaft of the marine thruster via the flexible coupling structure. is there.
この発明に係る舶用スラスタ装置によると、駆動部が発生する回転をフレキシブルカップリング構造を介して舶用スラスタの入力軸に伝達することができる。そして、この舶用スラスタ装置によると、フレキシブルカップリング構造の横振動の発生を防止するために、フレキシブルカップリング構造を軸受で回動自在に垂直壁部や床部に取り付ける必要がない。これによって、スペースの確保が困難である船舶において、これら垂直壁部や床部、及び軸受の設置スペースを他の目的に有効に使用することができる。 According to the marine thruster apparatus according to the present invention, the rotation generated by the drive unit can be transmitted to the input shaft of the marine thruster via the flexible coupling structure. And according to this marine thruster device, in order to prevent the occurrence of lateral vibration of the flexible coupling structure, it is not necessary to attach the flexible coupling structure to the vertical wall portion or the floor portion so as to be rotatable with a bearing. Thereby, in a ship where it is difficult to secure a space, the vertical wall portion, the floor portion, and the installation space for the bearing can be effectively used for other purposes.
この発明に係るフレキシブルカップリング構造及び舶用スラスタ装置によると、フレキシブルカップリングに横振動が発生することを防止できるので、フレキシブルカップリングを支持する必要がなく、これを支持するための壁部や床部の製作費用、工事費用、据付作業等に関する多大な費用及び作業工数を解消することができる。 According to the flexible coupling structure and the marine thruster apparatus according to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of lateral vibration in the flexible coupling, so there is no need to support the flexible coupling, and the wall and floor for supporting the flexible coupling. The production costs, construction costs, installation costs, etc. of the parts can be eliminated.
〔第1実施形態〕
以下、本発明に係るフレキシブルカップリング構造の第1実施形態を、図1を参照して説明する。図1に示すフレキシブルカップリング15は、電動機等である駆動部(図示せず)に設けられている駆動側軸16の回転を、第1フレキシブルカップリング構造19、連結軸17、第2フレキシブルカップリング構造20、並びに被駆動軸18を介して舶用スラスタ(図示せず)のプロペラに伝達するものである。これら駆動側軸16、第1フレキシブルカップリング構造19、連結軸17、第2フレキシブルカップリング構造20、及び被駆動軸18は、略水平に配置されている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of a flexible coupling structure according to the present invention will be described with reference to FIG. A
また、連結軸17は、比較的長い寸法のものであって、例えば1分当たり数百回転、又はそれ以上の高速で回転するものである。駆動側軸16は、駆動部に回動自在に設けられ、被駆動軸18は、スラスタに回動自在に設けられている。よって、連結軸17は、駆動側軸16及び被駆動軸18を介して駆動部及びスラスタによって、回動自在に支持されている。
Further, the connecting
第1フレキシブルカップリング構造19は、図1に示すように、駆動側軸16の右端部と、連結軸17の左端部とを接続して、駆動側軸16の回転を連結軸17に伝達することができるものである。この第1フレキシブルカップリング構造19は、回転中心位置決め機構21と、動力伝達機構22とを備えている。
As shown in FIG. 1, the first
回転中心位置決め機構21は、図1に示すように、ラジアル球面軸受部23を有している。このラジアル球面軸受部23は、例えばラジアル球面すべり軸受部であり、駆動側軸16及び連結軸17のそれぞれの端部を互いに回動自在及び傾斜自在に連結している。そして、駆動側軸16及び連結軸17は、それぞれの軸心24、25が傾斜するときの交点がOであり、この交点Oを中心としてこの両方の各軸心24、25の傾斜角度を変更することができ、その傾斜が自在である。
The rotation
ラジアル球面軸受部23は、図1に示すように、外輪23aと内輪23bとを有している。外輪23aは、短円筒形状の軸受支持部27の内側に嵌合して装着されて、内輪23bは、軸受用支持軸28に嵌合して装着されている。そして、軸受支持部27は、短円筒形状の駆動筒部29の内側に装着され、この駆動筒部29の内周面に形成された段部に位置決めされている。また、この駆動筒部29の内孔には、駆動側軸16の右端部が装着され、この駆動側軸16の右端面に軸受支持部27が複数のボルト30で締結されている。そして、この駆動側軸16と駆動筒部29とは、キー31で結合され、回転力を伝達できるようになっている。
As shown in FIG. 1, the radial
更に、軸受用支持軸28は、図1に示すように、円板状の蓋部33の中心に突設され、この蓋部33は、円環状の分割端部34に複数のボルト35で締結されている。この分割端部34は、連結軸17の左端部を構成するものであり、この分割端部34は、軸本体部36に複数のリーマボルト37で締結されて、この軸本体部36に分割可能に連結されている。つまり、連結軸17は、軸本体部36と分割端部34とを備えており、それぞれが中空に形成されている。
Further, as shown in FIG. 1, the bearing
動力伝達機構22は、図1に示すように、内歯車38と外歯車39とを有するギヤカップリングであり、交点Oを中心にして、各軸心24、25の傾斜角度が変更された状態であっても、駆動側軸16の回転を連結軸17に伝達することができるものである。
As shown in FIG. 1, the
この動力伝達機構22の外歯車39は、図1に示すように、駆動筒部29の右端部の外周面に設けられ、内歯車38は、分割端部34の内周面に設けられている。そして、この内歯車38と外歯車39とは、互いに噛み合っており、この噛み合せによって回転力を伝達することができる。
As shown in FIG. 1, the
そして、図1に示すように、外歯車39には、クラウニングを施してある。このように、外歯車39にクラウニングを施したことによって、交点Oを中心にして、駆動側軸16の軸心24、及び連結軸17の軸心25のそれぞれの傾斜角度を変更することができる。
As shown in FIG. 1, the
つまり、外歯車39の歯先及び歯面を所定の曲面に加工してクラウニングを施すことによって、交点Oを中心にして、駆動側軸16の軸心24、及び連結軸17の軸心25の傾斜角度が変更されたときでも、駆動側軸16の回転を連結軸17に滑らかに伝達することができる。
That is, by processing the tooth tip and tooth surface of the
また、この動力伝達機構22及び回転中心位置決め機構21は、図1に示すように、クラウニングの中心位置Oと、ラジアル球面軸受部23の中心位置Oとが互いに一致している。つまり、中心位置Oを基準として、外歯車39が内歯車38に対して相対的に傾斜できるようにするためにラジアル球面軸受部23が設けられている。
In the
このように構成すると、連結軸17に対して不釣合いに起因する不釣合い力が発生しても、その荷重をラジアル球面軸受部23で支持することができるため、回転中の横振れ荷重を支持することができ、横振動が発生することはない。また、このラジアル球面軸受部23の中心と、外歯車39の歯先のクラウニングの中心とは、交点Oで一致させているため、この第1フレキシブルカップリング構造19は、不釣合い力を受けつつ、微妙に相対移動、回転移動が自由自在にできる。
If comprised in this way, even if the unbalance force resulting from unbalance generate | occur | produces with respect to the
次に、第2フレキシブルカップリング構造20を、図1を参照して説明する。この第2フレキシブルカップリング構造20は、連結軸17の右端部と、被駆動軸18の左端部とを接続して、連結軸17の回転を被駆動軸18に伝達することができるものである。この被駆動軸18の左端部は、第2フレキシブルカップリング構造20が備える被駆動筒部32の内孔に装着されている。
Next, the second
第2フレキシブルカップリング構造20のこれ以外の構成及び作用は、第1フレキシブルカップリング構造19の構成及び作用と同等であり、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。
The other configuration and operation of the second
上記のように構成された図1に示すフレキシブルカップリング15によると、連結軸17が回転するときに、連結軸17に横振動が発生しないので、これを防止するために、連結軸17を軸受で回動自在に床部等に取り付ける必要がなく、これによって、これら床部等の製作費用、工事費用、据付作業等に関する多大な費用及び作業工数を解消することができる。
According to the
また、図1に示すように、ラジアル球面軸受部23は、ラジアル球面すべり軸受部であり、このラジアル球面すべり軸受部は、汎用の機械要素であるので、この第1及び第2フレキシブルカップリング構造19、20の製作費用、並びに保守点検の費用の低減を図ることができる。
Further, as shown in FIG. 1, the radial
更に、図1に示すように、第1フレキシブルカップリング構造19は、ラジアル球面軸受部23が組み込まれた軸受支持部27を駆動側軸16の右端部に設けてある。このように構成すると、寸法も重量も大きい連結軸17とは無関係に、ラジアル球面軸受部23が組込まれた軸受支持部27を駆動側軸16の端部に簡単に着脱することができ、着脱の作業性が良い。一方、分割端部34には、軸受用支持軸28を設けた蓋部33が取り付けてある。これも同様に寸法も重量も大きい連結軸17とは無関係に、それが無い状態での組み付けが可能となる。これらの両部材の組付けが完了してから後に、連結軸17と組立て一体化するので、フレキシブルカップリング15を連結軸17に組み立てる作業の労力の軽減を図ることができる。また、第2フレキシブルカップリング構造20も同様であり、詳細な説明を省略する。
Further, as shown in FIG. 1, the first
そして、図1に示すように、第1フレキシブルカップリング構造19では、駆動側軸16の端部と連結軸17の端部との間にギヤ室40が形成され、このギヤ室40内に内歯車38及び外歯車39が配置され、更に、このギヤ室40内に内歯車38及び外歯車39を潤滑するための潤滑油が収容されている。なお、駆動筒部29の外周面と、分割端部34の内周面との隙間がサイドカバー41で密封されている。
As shown in FIG. 1, in the first
このギヤ室40は、駆動側軸16の右端面、駆動筒部29の右端部、サイドカバー41、分割端部34、及び蓋部33によって形成され、内部が密封されている。42、43は、シール材である。
The
このように、駆動側軸16の端部と連結軸17の端部との間に、内歯車38及び外歯車39を収容するようにギヤ室40を形成すると、内歯車38及び外歯車39を潤滑するための潤滑油を連結軸17の内部の全体に充填する必要がなく、潤滑油の量を必要最小限にすることができる。また、第2フレキシブルカップリング構造20も同様であり、詳細な説明を省略する。
Thus, when the
また、図1に示すように、連結軸17が略円筒形に形成され、左右両方の各開口端部に蓋部33が設けられ、各蓋部33がそれぞれのギヤ室40を形成し、各蓋部33にラジアル球面軸受部23が装着される軸受用支持軸28が設けられている。
Further, as shown in FIG. 1, the connecting
更に、連結軸17を略円筒形で中空軸に形成すると、連結軸17の重量が軽量となるので、駆動部の回転起動トルクを小さくすることができるし、このフレキシブルカップリング15の組み立て分解の労力を軽減することができる。そして、連結軸17の両方の各開口端部に蓋部33を設け、各蓋部33によってそれぞれのギヤ室40を形成すると、ギヤ室40を簡単な構成であって、低廉な費用で形成することができる。また、各蓋部33に軸受用支持軸28を設けるようにすると、軸受用支持軸28を設けるための部材を、各蓋部33によって共用することができる。
Further, when the connecting
〔第2実施形態〕
次に、本発明に係るフレキシブルカップリング構造及びそれを備える舶用スラスタ装置の第2実施形態を、図2A〜図4を参照して説明する。この図2A及び図3に示す第2実施形態のフレキシブルカップリング45は、図1に示す第1実施形態のフレキシブルカップリング15と同様に、駆動部74に設けられている駆動側軸16の回転を、第1フレキシブルカップリング構造19、連結軸17、第2フレキシブルカップリング構造47、及び被駆動軸(入力軸)18を介して舶用スラスタ75(図3参照)のプロペラ75aに伝達するものである。
[Second Embodiment]
Next, a flexible coupling structure according to the present invention and a marine thruster apparatus including the flexible coupling structure will be described with reference to FIGS. 2A to 4. The
これら駆動部74、フレキシブルカップリング45、及び舶用スラスタ75を備えるものが舶用スラスタ装置73である。
A
ただし、図1に示す第1実施形態のフレキシブルカップリング15は、略水平に配置したものであるのに対して、図2A及び図3に示す第2実施形態のフレキシブルカップリング45は、鉛直方向と略平行して配置され(垂直軸型)、駆動側軸16、第1フレキシブルカップリング構造19、連結軸17、第2フレキシブルカップリング構造47、及び被駆動軸18がこの順番で上方から下方に向かって配置されている。
However, the
そして、連結軸17の重量が、駆動側軸16を介して駆動部74に掛からないようにするために、図2Aに示すように、スラスト球面軸受部48を備える第2フレキシブルカップリング構造47を採用している。そして、このスラスト球面軸受部48に掛かる連結軸17の重量は、スラスタ75によって支持されるように構成されている。
Then, in order to prevent the weight of the connecting
これ以外は、第1実施形態のフレキシブルカップリング15と同等であり、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの詳細な説明を省略する。
Other than this, it is the same as the
この図2Aに示す第2実施形態のフレキシブルカップリング45によると、連結軸17の荷重を、第2フレキシブルカップリング構造47のスラスト球面軸受部48によって保持する構成としているので、連結軸17の荷重が、駆動側軸16が設けられる駆動部74に掛からないようにすることができ、駆動部74として標準設計品を選択して使用することができる。例えば、伝達馬力が4500kwクラスの実施例の場合、外筒の外径はφ400mm、長さが5500mmで、その重量は800kgにもなる。従い、ここで、スラスト球面軸受部48を第1フレキシブルカップリング構造19側に設けた場合には、重量を駆動部74側で支持する必要がある。しかし、駆動部は通常では、標準設計品のため、特別に加算された重量を支持できる構造になっていない。従い、このような構成を採用することによって、駆動部74の費用の低減を図ることができる。
According to the
このようにして、スラスタ75側で荷重を受けて駆動部74に影響を与えることがない自己負荷支持方式、すなわち自己完結型のフレキシブルカップリング構造を提供することができる。
In this way, it is possible to provide a self-load support system that receives a load on the
また、連結軸17の荷重は、第2フレキシブルカップリング構造47のスラスト球面軸受部48を介してスラスタ75に掛かるように構成してあるのは、鉛直方向と略平行するスラスト荷重を保持できるようにするための構造設計の対応が、駆動側軸16側部分で行うよりも柔軟であり、簡単な構成とすることができるからである。
Further, the load of the connecting
また、図2Aに示すように、第2フレキシブルカップリング構造47が備えるスラスト球面軸受部48及びラジアル球面軸受部23は、軸受支持部27における被駆動軸18の軸端面と接近する奥側から手前の開口側に向かう方向にこの順番で組み込まれている。
As shown in FIG. 2A, the thrust
なお、軸受支持部27の奥側の内面には突起49が形成され、この突起49によって、スラスト球面軸受部48及びラジアル球面軸受部23の奥側方向(図2Aの下方向)の位置決めがなされている。
A
そして、図2Aには表していないが、図2Bの拡大断面図に示すように、ラジアル球面軸受部23の内輪23bの下端部(ラジアル球面軸受部23)と、スラスト球面軸受部48の内輪48aの上端部(スラスト球面軸受部48)との間の隙間部に位置調整用のシム76aを挿入してある。
Although not shown in FIG. 2A, as shown in the enlarged sectional view of FIG. 2B, the lower end portion (radial spherical bearing portion 23) of the
また、ラジアル球面軸受部23の内輪23bの上端部(ラジアル球面軸受部23)と、軸受用支持軸28に拡径して形成された肩部28aとの間の隙間部に位置調整用のシム76bを挿入してある。
Further, a shim for position adjustment is formed in a gap portion between an upper end portion (radial spherical bearing portion 23) of the
更に、スラスト球面軸受部48の外輪48bの下端部(スラスト球面軸受部48)と、軸受支持部27の突起49との間の隙間部に位置調整用のシム76cを挿入してある。
Further, a
これによって、スラスト球面軸受部48とラジアル球面軸受部23のお互いの回転中心を微調整して、一致させることが容易に可能となり、外歯車39のクラウニングの中心位置との一致を含めて、O点で互いに全てが一致していることを、短時間の内に調整し完了することが可能となる。
As a result, the rotational centers of the thrust
また、図2Bの拡大断面図に示すように、スラスト球面軸受部48の外輪48bと軸受支持部27の内周面との間にも隙間部77が形成されている。この隙間部77を形成することにより、不釣合い力は、ラジアル球面軸受部23で受け、スラスト球面軸受部48で受けることはない。スラスト球面軸受部48は、フレキシブルカップリング45の連結軸17の重量のみを、受けることになる。
2B, a
そして、ラジアル球面軸受部23と、スラスト球面軸受部48との間に挿入してあるシム76aは、両軸受部23、48のお互いの中心位置を、相対的に調整して一致させるものである。これが両軸受部23、48を組み立てるときの1番目の調整作業である。
The
そして、2番目の調整作業に、シム76b、76cを使用する。つまり、回転中心が一致した両軸受部23、48を組み合わせてセット品にした状態で、その中心位置がクラウニングの中心位置と一致するように、シム76b、76cによって調整する。このようにして、両軸受部23、48を組み立てることができる。
The
なお、他の実施形態においても、ラジアル球面軸受部23等、及びスラスト球面軸受部48等を使用するものについては、上記と同等の構成となっており、その説明及び図示することを省略する。
In other embodiments, the radial
このように、軸受支持部27における被駆動軸18の軸端面と接近する奥側から手前の開口側に向かう順番で、スラスト球面軸受部48及びラジアル球面軸受部23を組み込むと、この2つの軸受部48、23を軸受支持部27内で一体化することができる。これによって、この2つの軸受部48、23が軸受支持部27に組み込まれた状態で、この2つの軸受部48、23を、連結軸17の蓋部33に設けられている軸受用支持軸28に対して、簡単に装着したり取り外すことができる。その結果、2つの軸受部48、23を、1つずつ軸受支持部27及び軸受用支持軸28に対して装着したり取り外す必要がなく着脱の作業性がよい。
As described above, when the thrust
また、この回転中心位置決め機構50が備えるスラスト球面軸受部48は、図2Aに示すように、被駆動軸18及び連結軸17の軸心26、25が傾斜するときの交点がOであり、この交点Oを中心としてこの両方の軸心26、25の傾斜角度を変更することができるように構成されている。この交点Oは、外歯車39に施したクラウニングの中心である。
Further, as shown in FIG. 2A, the thrust
従って、回転中心位置決め機構50のラジアル球面軸受部23及びスラスト球面軸受部48、並びに動力伝達機構22(外歯車39と内歯車38との噛合い機構)において、被駆動軸18の軸心26、及び連結軸17の軸心25の傾斜角度を変更するときの、それぞれの3つの中心位置が交点Oで一致している。
Therefore, in the radial
よって、このスラスト球面軸受部48によると、被駆動軸18及び連結軸17の軸心26、25の傾斜角度が変更されたいずれの状態でも、連結軸17の重量に基づくスラスト荷重を支持することができる。
Therefore, according to the thrust
更に、図2Aに示すように、スラスト球面軸受部48は、スラスト球面すべり軸受部であり、このスラスト球面すべり軸受部は、汎用の機械要素であるので、この第2フレキシブルカップリング構造47の製作費用、並びに保守点検の費用の低減を図ることができる。
Further, as shown in FIG. 2A, the thrust
次に、図4を参照して、連結軸17の軸本体部36を、連結軸17の分割端部34に連結する前の状態で、この第2フレキシブルカップリング構造47の組み付けが適切であるか否かを確認することについて説明する。
Next, referring to FIG. 4, the second
この第2フレキシブルカップリング構造47の組み付けが適切であるか否かの確認は、回転中心位置決め機構50(ラジアル球面軸受部23及びスラスト球面軸受部48)、及び動力伝達機構22(外歯車39と内歯車38との噛合い機構)において、被駆動軸18の軸心26、及び連結軸17の軸心25のそれぞれの傾斜角度を変更するときの、ラジアル球面軸受部23、スラスト球面軸受部48、及び動力伝達機構22(外歯車39と内歯車38との噛合い機構)のそれぞれの3つの中心位置が、Oで互いに一致していることの確認である。
Whether or not the second
なお、連結軸17は、第2フレキシブルカップリング構造47が設けられている側の分割端部34と、この分割端部34と着脱自在にリーマボルト37で連結される軸本体部36とを有している。
The connecting
つまり、図2Aに示すように、連結軸17の軸本体部36と分割端部34とを互いに連結した状態で、第2フレキシブルカップリング構造47の組み付けが適切であるか否かを確認しようとすると、寸法も重量も大きい連結軸17を動かす必要があり、その確認と調整作業に多大な労力と時間を必要とする。
That is, as shown in FIG. 2A, it is attempted to confirm whether or not the second
これに対して、図4に示すように、連結軸17の軸本体部36を分割端部34に連結する前の状態で、この第2フレキシブルカップリング構造47の組み付けが適切であるか否かを確認すると、第2フレキシブルカップリング構造47のみの状態で、本図のように、軽量でコンパクトな「歯車38、39と軸受部23、48」の部分組立品になる。万が一、外歯車39に加工されたクラウニングの中心位置と、球面軸受部23、48の回転中心位置が一致しない場合には、コゼたりして滑らかに作動させることができない。最悪の場合には、軸受部23、48の焼き付き等の事故につながる可能性も考えられる。しかし、図4に示す状態ならばコンパクトなため、軸受部23、48を組込み後に手で揺動させて、その調心性を確認することは簡単である。また、その動きの感触等から判断して、正常に組立が完了しているか容易に判断することも可能である。よって、これらの調整や修正を確実に行うことができる。
On the other hand, as shown in FIG. 4, whether or not the second
なお、この第2フレキシブルカップリング構造47の組み付けが適切であるか否かの確認と同様に、第1フレキシブルカップリング構造19についても確認を行うことができる。更に、図1に示す第1及び第2フレキシブルカップリング構造19、20についても同様に確認を行うことができ、それらの説明を省略する。
Note that the first
図5は、フレキシブルカップリング45に連結された被駆動軸18が平行変位している状態を示す縦断面図である。つまり、駆動側軸16の軸心24、及び被駆動軸18の軸心26は、鉛直軸線Sと平行し、そして、これら2つの軸心24、26が間隔δだけ互いに隔てて位置している。そして、連結軸17の軸心25は、鉛直軸線Sに対してθ1の角度だけ傾斜している。この状態で舶用スラスタ装置73が設置されており、この状態でも、駆動部74が発生する回転を、フレキシブルカップリング45を介して舶用スラスタ75の入力軸(被駆動軸18)に滑らかに伝達することができる(図3参照)。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a state where the driven
図6は、フレキシブルカップリング45に連結された駆動側軸16及び被駆動軸18が角度変位している状態を示す縦断面図である。つまり、連結軸17の軸心25は、鉛直軸線Sと平行し、駆動側軸16の軸心24、及び被駆動軸18の軸心26は、鉛直軸線Sに対してそれぞれθ2、θ3の角度だけ傾斜している。この状態で舶用スラスタ装置73が設置されており、この状態でも、駆動部74が発生する回転を、フレキシブルカップリング45を介して舶用スラスタ75の入力軸に滑らかに伝達することができる。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a state where the driving
〔第3実施形態〕
次に、本発明に係るフレキシブルカップリング構造の第3実施形態を、図7を参照して説明する。この図7に示す第3実施形態のフレキシブルカップリング52と、図2Aに示す第2実施形態のフレキシブルカップリング45とが相違するところは、第2フレキシブルカップリング構造53、47であり、スラスト球面軸受部48及びラジアル球面軸受部23が組み込まれている軸受支持部27、及び軸受用支持軸28の取り付け箇所が相違するところである。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the flexible coupling structure according to the present invention will be described with reference to FIG. The difference between the
また、図7に示すように、第1フレキシブルカップリング構造19も相違している。この第3実施形態では、軸受用支持軸28が駆動側軸16に設けられ、軸受支持部27が蓋部33に設けられている。
Further, as shown in FIG. 7, the first
これ以外は、第2実施形態と同等であり、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。 Other than this, the second embodiment is the same as the second embodiment, and the equivalent parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
つまり、図7に示す第3実施形態では、スラスト球面軸受部48及びラジアル球面軸受部23が組み込まれている軸受支持部27を、連結軸17の分割端部34に取り付けられている蓋部33に一体として設けてある。そして、軸受用支持軸28を、被駆動軸18の軸端面にボルト54で締結して取り付けてある。
That is, in the third embodiment shown in FIG. 7, the
このようにしても、図2Aに示す第2実施形態と同様に、蓋部33によって、ギヤ室40を簡単な構成であって、低廉な費用で形成することができる。また、この蓋部33に設けられている軸受支持部27にラジアル球面軸受部23及びスラスト球面軸受部48を設けるようにすると、ラジアル球面軸受部23等を設けるための部材を、この蓋部33によって共用することができる。
Even in this case, similarly to the second embodiment shown in FIG. 2A, the
これにより、ラジアル球面軸受部23の下部に、例えば止め輪等で位置決め保持すれば2つの軸受部23、48を、蓋部33の軸受支持部27内に組込み固定でき一体化することができる。これによって、軸受部23、48を1個ずつ組み立てる必要がないため、短時間に当該部の組立及び分解作業を完了させることができる。
As a result, if the positioning is held, for example, with a retaining ring at the lower portion of the radial
〔第4実施形態〕
次に、本発明に係るフレキシブルカップリング構造の第4実施形態を、図8を参照して説明する。この図8に示す第4実施形態のフレキシブルカップリング56と、図1に示す第1実施形態のフレキシブルカップリング15とが相違するところは、第1及び第2フレキシブルカップリング構造19、20に設けられているラジアル球面軸受部57と23の構造が相違しているところである。これ以外は、第1実施形態と同等であり、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the flexible coupling structure according to the present invention will be described with reference to FIG. The difference between the
つまり、図1に示す第1実施形態では、第1及び第2フレキシブルカップリング構造19、20にラジアル球面すべり軸受部23を採用しているのに対して、図8に示す第4実施形態では、第1及び第2フレキシブルカップリング構造19、20にラジアル球面ころがり軸受部57を採用している。
That is, in the first embodiment shown in FIG. 1, the radial spherical
これらラジアル球面ころがり軸受部57は、多量生産の汎用の機械要素であるので、この第1及び第2フレキシブルカップリング構造19、20の製作費用、並びに保守点検の費用の低減を図ることができる。
Since these radial
〔第5実施形態〕
次に、本発明に係るフレキシブルカップリング構造の第5実施形態を、図9を参照して説明する。この図9に示す第5実施形態のフレキシブルカップリング59と、図2Aに示す第2実施形態のフレキシブルカップリング45とが相違するところは、第1及び第2フレキシブルカップリング構造19、47に設けられているラジアル球面軸受部57と23及びスラスト球面軸受部60と48の構造が相違しているところである。これ以外は、第2実施形態と同等であり、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the flexible coupling structure according to the present invention will be described with reference to FIG. The difference between the
つまり、図2Aに示す第2実施形態では、第1及び第2フレキシブルカップリング構造19、47にラジアル球面すべり軸受部23を採用すると共に、第2フレキシブルカップリング構造20にスラスト球面すべり軸受部48を採用しているのに対して、図9に示す第5実施形態では、第1及び第2フレキシブルカップリング構造19、47にラジアル球面ころがり軸受部57を採用すると共に、第2フレキシブルカップリング構造47にスラスト球面ころがり軸受部60を採用している。
That is, in the second embodiment shown in FIG. 2A, the first and second
これらラジアル球面ころがり軸受部57、及びスラスト球面ころがり軸受部60は、多量生産の汎用の機械要素であるので、この第1及び第2フレキシブルカップリング構造19、47の製作費用、並びに保守点検の費用の低減を図ることができる。
Since the radial spherical
〔第6実施形態〕
次に、本発明に係るフレキシブルカップリング構造の第6実施形態を、図10を参照して説明する。この図10に示す第6実施形態のフレキシブルカップリング61と、図1に示す第1実施形態のフレキシブルカップリング15とが相違するところは、第1及び第2フレキシブルカップリング構造19、20のそれぞれが備えている動力伝達機構62、22が相違しているところ、蓋部33が相違しているところ、並びに駆動筒部29、連結軸17、及び被駆動筒部32の形状が相違しているところである。これ以外は、第1実施形態と同等であり、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment of the flexible coupling structure according to the present invention will be described with reference to FIG. The
つまり、図10に示すように、この第6実施形態の第1フレキシブルカップリング構造19が設けられている駆動筒部29の右端部には、短円筒形状の分割端部34がリーマボルト37で取り付けられ、この分割端部34の内周面に内歯車38が設けられている。そして、この内歯車38に外歯車39が噛合っている。この外歯車39は、円筒形状に形成された連結軸17の左端部の外周面に設けられている。蓋部33は、連結軸17の左端部の開口部を閉塞するように、この連結軸17と一体に設けられている。
That is, as shown in FIG. 10, a short cylindrical
同様に、図10に示すように、第2フレキシブルカップリング構造20が設けられている被駆動筒部32の左端部には、短円筒形状の分割端部34がリーマボルト37で取り付けられ、この分割端部34の内周面に内歯車38が設けられている。そして、この内歯車38に外歯車39が噛合っている。この外歯車39は、連結軸17の右端部の外周面に設けられている。蓋部33は、連結軸17の右端部の開口部を閉塞するように、この連結軸17と一体に設けられている。
Similarly, as shown in FIG. 10, a short
このように構成しても、図1に示す第1実施形態のフレキシブルカップリング15と同様に、駆動側軸16の回転を、連結軸17を介して被駆動軸18に伝達することができる。
Even if comprised in this way, rotation of the drive side axis |
〔変形の実施形態〕
図2Aに示す第2実施形態、及び図7に示す第3実施形態では、スラスト球面軸受部48を第2フレキシブルカップリング構造47、53に設けて、駆動側軸16及び連結軸17をスラスト球面軸受部48上に載置する構成としたが、これに代えて、図には示さないが、スラスト球面軸受部48を第1フレキシブルカップリング構造19に設けて、連結軸17をスラスト球面軸受部48によって吊り下げる構成としてもよい。
[Modified Embodiment]
In the second embodiment shown in FIG. 2A and the third embodiment shown in FIG. 7, the thrust
そして、上記各実施形態では、駆動部74によって回転駆動される駆動側軸16の回転を、舶用スラスタ75に連結される被駆動軸18に伝達することができるフレキシブルカップリング構造及びそれを備える舶用スラスタ装置を例に挙げて説明したが、本発明をこれ以外の機械、器具、装置に使用されるフレキシブルカップリング構造に適用することができる。
In each of the above embodiments, the flexible coupling structure that can transmit the rotation of the
また、上記各実施形態では、駆動部74として電動機を使用したが、これ以外の原動機、例えばディーゼルエンジンを使用してもよい。
Moreover, in each said embodiment, although the electric motor was used as the
更に、図2Aに示す第2実施形態では、外歯車39に施されたクラウニングの中心位置に、ラジアル球面軸受部23及びスラスト球面軸受部48をその回転中心位置Oが一致するように軸受支持部27に組込み、内歯車38が、ラジアル球面軸受部23及びスラスト球面軸受部48に支持されている構成としたが、これに代えて、外歯車39に施されたクラウニングの中心位置に、ラジアル球面軸受部23及びスラスト球面軸受部48をその回転中心位置Oが一致するように軸受支持部27に組込み、外歯車39が、ラジアル球面軸受部23及びスラスト球面軸受部48に支持されている構成としてもよい。この場合は、外歯車39は、図10に示すように、連結軸17の端部に設け、内歯車38は、駆動筒部29と結合する分割端部34に設けた構成とする。
Further, in the second embodiment shown in FIG. 2A, the bearing support portion is arranged so that the rotational center position O of the radial
そして、図1に示す第1実施形態では、ラジアル球面軸受部23が装着される軸受用支持軸28を、蓋部33を介して連結軸17に取り付け、軸受支持部27を、駆動側軸16に取り付けたが、これに代えて、この軸受支持部27を駆動筒部29に取り付けてもよい。更に、例えば軸受用支持軸28を、駆動側軸16又は駆動筒部29に取り付け、軸受支持部27を、蓋部33を介して連結軸17に取り付けてもよい。
In the first embodiment shown in FIG. 1, the bearing
同様に、図1に示す第1実施形態では、ラジアル球面軸受部23が装着される軸受用支持軸28を、蓋部33を介して連結軸17に取り付け、軸受支持部27を、被駆動軸18に取り付けたが、これに代えて、この軸受支持部27を被駆動筒部32に取り付けてもよい。更に、例えば軸受用支持軸28を、被駆動軸18又は被駆動筒部32に取り付け、軸受支持部27を、蓋部33を介して連結軸17に取り付けてもよい。
Similarly, in the first embodiment shown in FIG. 1, the bearing
また、図2Aに示す第2実施形態では、ラジアル球面軸受部23及びスラスト球面軸受部48が装着される軸受用支持軸28を、蓋部33を介して連結軸17に取り付け、軸受支持部27を、被駆動軸18に取り付けたが、これに代えて、この軸受支持部27を被駆動筒部32に取り付けてもよい。更に、例えば軸受用支持軸28を、被駆動軸18又は被駆動筒部32に取り付け、軸受支持部27を、蓋部33を介して連結軸17に取り付けてもよい。
In the second embodiment shown in FIG. 2A, the bearing
更に、図2Aにおいて、スラスト球面軸受部48を第1フレキシブルカップリング構造19に設けて、連結軸17をスラスト球面軸受部48によって吊り下げる構成とした場合は、ラジアル球面軸受部23及びスラスト球面軸受部48が装着される軸受用支持軸28を、蓋部33を介して連結軸17に取り付け、軸受支持部27を、駆動側軸16又は駆動筒部29に取り付けてもよい。そして、軸受用支持軸28を、駆動側軸16又は駆動筒部29に取り付け、軸受支持部27を、蓋部33を介して連結軸17に取り付けてもよい。
Further, in FIG. 2A, when the thrust
そして、上記各実施形態では、例えば図1に示すように、軸受用支持軸28を蓋部33に溶接等によって結合したが、これに代えて、軸受用支持軸28及び蓋部33を1つの材料から削りだし等によって一体物として製作してもよい。また、同様に、図7に示すように、軸受用支持軸28を取付け部材78に溶接等によって結合したが、これに代えて、軸受用支持軸28及び取付け部材78を1つの材料から削りだし等によって一体物として製作してもよい。
In each of the above embodiments, for example, as shown in FIG. 1, the bearing
以上のように、本発明に係るフレキシブルカップリング構造は、全長が長いフレキシブルカップリングにおいても、振動問題が発生しないようにすることができる優れた効果を有するので、これを備える舶用スラスタ装置や、機械、器具、装置に適用するのに適している。 As described above, the flexible coupling structure according to the present invention has an excellent effect of preventing vibration problems even in a flexible coupling having a long overall length. Suitable for applying to machines, instruments and devices.
15、45、52、56、59、61 フレキシブルカップリング
16 駆動側軸
17 連結軸
18 被駆動軸
19 第1フレキシブルカップリング構造
20、47、53 第2フレキシブルカップリング構造
21、50 回転中心位置決め機構
22、62 動力伝達機構
23 ラジアル球面軸受部
23a 外輪
23b 内輪
24、25、26 軸心
27 軸受支持部
28 軸受用支持軸
28a 肩部
29 駆動筒部
30、35、54 ボルト
31 キー
32 被駆動筒部
33 蓋部
34 分割端部
36 軸本体部
37 リーマボルト
38 内歯車
39 外歯車
40 ギヤ室
41 サイドカバー
42、43 シール材
48 スラスト球面軸受部
48a 内輪
48b 外輪
49 突起
57 ラジアル球面ころがり軸受部
60 スラスト球面ころがり軸受部
73 舶用スラスタ装置
74 駆動部
75 舶用スラスタ
75a プロペラ
76a、76b、76c シム
77 隙間部
78 取付け部材
O 交点(中心位置)
S 鉛直軸線
15, 45, 52, 56, 59, 61
S Vertical axis
Claims (15)
前記スラスト球面軸受部を、上部の駆動筒部又は下部の被駆動筒部に組込んだことを特徴とする請求項2記載のフレキシブルカップリング構造。 The gear coupling structure is a vertical shaft type, and the rotation of the driving cylinder portion to which the driving side shaft is connected, the driven cylinder portion to which the driven shaft is connected, and the driving cylinder portion on the driving side axis side is rotated. Having a connecting shaft for transmitting to the driven cylinder portion on the driven shaft side;
3. The flexible coupling structure according to claim 2, wherein the thrust spherical bearing portion is incorporated in an upper driving cylinder portion or a lower driven cylinder portion.
スラスト球面軸受部を設けずに、前記ラジアル球面軸受部によって、ラジアル方向、及びスラスト方向の荷重を支持することを特徴とする請求項1記載のフレキシブルカップリング構造。 The radial spherical bearing portion has a large load force,
2. The flexible coupling structure according to claim 1, wherein the radial spherical bearing portion supports a load in a radial direction and a thrust direction without providing a thrust spherical bearing portion. 3.
前記ラジアル球面軸受部が装着される軸受用支持軸を、前記連結軸側、前記駆動筒部側、前記被駆動筒部側、前記駆動側軸、及び前記被駆動軸のうちのいずれかに取り付けたことを特徴とする請求項1又は6記載のフレキシブルカップリング構造。 The gear coupling structure is configured such that rotation of a driving cylinder portion to which a driving side shaft is connected, a driven cylinder portion to which a driven shaft is connected, and a driving cylinder portion on the driving side shaft side is rotated on the driven shaft side. Having a connecting shaft for transmitting to the drive cylinder,
A bearing support shaft to which the radial spherical bearing portion is mounted is attached to any one of the coupling shaft side, the driving cylinder portion side, the driven cylinder portion side, the driving side shaft, and the driven shaft. The flexible coupling structure according to claim 1 or 6, wherein:
前記ラジアル球面軸受部及び前記スラスト球面軸受部が装着される軸受用支持軸を、前記連結軸側、前記駆動筒部側、前記被駆動筒部側、前記駆動側軸、及び前記被駆動軸のうちのいずれかに取り付けたことを特徴とする請求項2又は6記載のフレキシブルカップリング構造。 The gear coupling structure is configured such that rotation of a driving cylinder portion to which a driving side shaft is connected, a driven cylinder portion to which a driven shaft is connected, and a driving cylinder portion on the driving side shaft side is rotated on the driven shaft side. Having a connecting shaft for transmitting to the drive cylinder,
The bearing support shaft to which the radial spherical bearing portion and the thrust spherical bearing portion are mounted is connected to the connecting shaft side, the driving cylinder portion side, the driven cylinder portion side, the driving side shaft, and the driven shaft. The flexible coupling structure according to claim 2 or 6, wherein the flexible coupling structure is attached to any one of them.
前記ラジアル球面軸受部が内側に装着される軸受支持部を、前記連結軸側、前記駆動筒部側、前記被駆動筒部側、前記駆動側軸、及び前記被駆動軸のうちのいずれかに取り付けたことを特徴とする請求項1又は6記載のフレキシブルカップリング構造。 The gear coupling structure is configured such that rotation of the driving cylinder portion to which the driving side shaft is connected, the driven cylinder portion to which the driven shaft is connected, and the driving cylinder portion on the driving side shaft side is rotated on the driven shaft side. Having a connecting shaft for transmitting to the drive cylinder,
A bearing support portion on which the radial spherical bearing portion is mounted is connected to any one of the connecting shaft side, the driving cylinder portion side, the driven cylinder portion side, the driving side shaft, and the driven shaft. The flexible coupling structure according to claim 1 or 6, wherein the flexible coupling structure is attached.
前記ラジアル球面軸受部及び前記スラスト球面軸受部が内側に装着される軸受支持部を、前記連結軸側、前記駆動筒部側、前記被駆動筒部側、前記駆動側軸、及び前記被駆動軸のうちのいずれかに取り付けたことを特徴とする請求項2又は6記載のフレキシブルカップリング構造。 The gear coupling structure is configured such that rotation of a driving cylinder portion to which a driving side shaft is connected, a driven cylinder portion to which a driven shaft is connected, and a driving cylinder portion on the driving side shaft side is rotated on the driven shaft side. Having a connecting shaft for transmitting to the drive cylinder,
A bearing support portion on which the radial spherical bearing portion and the thrust spherical bearing portion are mounted inside is connected to the connecting shaft side, the driving cylinder portion side, the driven cylinder portion side, the driving side shaft, and the driven shaft. The flexible coupling structure according to claim 2 or 6, wherein the flexible coupling structure is attached to any one of the above.
前記連結軸を軸本体部と、内歯車を加工した分割端部に分割し、前記軸本体部と前記分割端部とをリーマボルトを含む継手ボルトで一体化したことを特徴とする請求項1又は2記載のフレキシブルカップリング構造。 The gear coupling structure is configured such that rotation of a driving cylinder portion to which a driving side shaft is connected, a driven cylinder portion to which a driven shaft is connected, and a driving cylinder portion on the driving side shaft side is rotated on the driven shaft side. Having a connecting shaft for transmitting to the drive cylinder,
2. The shaft according to claim 1, wherein the connecting shaft is divided into a shaft main body portion and a split end portion obtained by machining an internal gear, and the shaft main body portion and the split end portion are integrated with a joint bolt including a reamer bolt. 2. The flexible coupling structure according to 2.
前記駆動筒部及び前記被駆動筒部に前記外歯車又は前記内歯車を加工し、前記連結軸に前記内歯車又は前記外歯車を加工したことを特徴とする請求項1又は2記載のフレキシブルカップリング構造。 The gear coupling structure is configured such that rotation of a driving cylinder portion to which a driving side shaft is connected, a driven cylinder portion to which a driven shaft is connected, and a driving cylinder portion on the driving side shaft side is rotated on the driven shaft side. Having a connecting shaft for transmitting to the drive cylinder,
3. The flexible cup according to claim 1, wherein the external gear or the internal gear is processed in the drive cylinder portion and the driven cylinder portion, and the internal gear or the external gear is processed in the connection shaft. Ring structure.
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